تقويم الفصل 3

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 تقويم الفصل 3 (تمارين)

المفاهيم الأساسية

* النظام المغلق والمعزول: نظام لا توجد عليه قوة محصلة خارجية، وبالتالي يكون زخمه محفوظاً.

* قانون حفظ الزخم: في النظام المغلق والمعزول، الزخم الكلي قبل التصادم يساوي الزخم الكلي بعده (P_i = P_f).

خريطة المفاهيم

```markmap

الزخم وحفظه

1-3 الدفع والزخم

المفردات

الدفع
الزخم
نظرية الدفع - الزخم

المفاهيم الرئيسة

عند حل مسألة زخم: ابدأ باختبار النظام قبل الحدث وبعده.
الزخم: كمية متجهة (p = mv).
الدفع: يساوي (FΔt) ويساوي التغير في الزخم.

الصيغ

p = mv
FΔt = الدفع
FΔt = p_f - p_i

2-3 حفظ الزخم

المفردات

النظام المغلق
النظام المعزول
قانون حفظ الزخم

المفاهيم الرئيسة

القوتان المؤثرتان في جسيمين متصادمين متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه (نيوتن الثالث + حفظ الزخم).
الزخم محفوظ في النظام المغلق والمعزول.
يستخدم قانون حفظ الزخم لتفسير دفع الصواريخ.
يستخدم تحليل المتجهات لحل مسائل حفظ الزخم في بعدين.

الصيغة

P_i = P_f

التقويم والتطبيق

إتقان المفاهيم

العلاقة بين الكتلة والسرعة والزخم.
تفسير تغير الزخم في غياب قوة محصلة.
تطبيق نظرية الدفع-الزخم (ماص الصدمات).
تعريف النظام المعزول.
تطبيق حفظ الزخم (الصواريخ، البلياردو).
شروط حفظ الزخم (التصادم مع الأرض).
دور القوى الداخلية والخارجية في تغيير الزخم.

تطبيق المفاهيم

شرح مفهوم الدفع لفظياً.
مقارنة الدفع الناتج عن قوة صغيرة وكبيرة.
تقليل القوة بزيادة زمن تأثيرها (إمساك الكرة).

إتقان حل المسائل (3-1)

#### تطبيقات على نظرية الدفع-الزخم

حساب زمن التلامس (FΔt = Δp).
حساب التغير في الزخم والسرعة (FΔt = mΔv).
تحليل حركة جسم من خلال منحنى القوة-الزمن (المساحة تحت المنحنى = الدفع).

#### تطبيقات على حفظ الزخم

تفسير حركة الأجسام بعد التصادمات المرنة واللّامرنة.
تطبيق مبدأ الدفع في الفضاء (رائد الفضاء ومسدس الغاز).
تفسير ارتداد الكرة عن الحائط.
إبطاء سرعة السفينة الفضائية.
تحليل نتائج التصادمات لاستنتاج الكتل أو السرعات.

تقويم الفصل 3 (تمارين)

تطبيقات نظرية الدفع-الزخم

حساب التغير في الزخم والقوة المؤثرة (شاحنة متسارعة).
حساب متوسط القوة المؤثرة (إيقاف رصاصة).
حساب متوسط القوة من التغير في السرعة وزمن التلامس (كرة طائرة).
حساب الدفع من القوة والزمن (قرص الهوكي).
حساب السرعة النهائية من القوة والزمن (قرص هوكي ساكن).
حساب الدفع من التغير في السرعة المتجهة (جسم بعد تصادم).
حساب السرعة من منحنى القوة-الزمن (المساحة تحت المنحنى = الدفع).
حساب التغير في الزخم والقوة المؤثرة مع اختلاف زمن التوقف (كرة بيسبول).

تطبيقات الزخم

حساب الزخم الكلي (متزلج ولوحه).

تمارين الصفحة 91

#### تطبيقات الدفع والزخم

حساب الدفع ومتوسط القوة من تصادمات جزيء النيتروجين مع جدار.
حساب زخم جسم مقذوف أفقياً قبل الاصطدام بالأرض.
حساب الدفع والقوة المؤثرة على طفل في حادث سيارة.
حساب الزمن اللازم لتغيير سرعة مركبة فضائية باستخدام صاروخ.

#### تطبيقات حفظ الزخم

تحليل تصادم لاعبين في الهواء (كرة القدم) لحساب الزخم والسرعة.
تحليل تصادم كرتين زجاجيتين.

تمارين الصفحة 92

#### تطبيقات حفظ الزخم في بعد واحد

حساب سرعة جسم بعد انفصال جسمين متصلين بنابض (عربتا مختبر).
حساب سرعة قفز شخص عن لوح تزلج.
حساب السرعة الابتدائية لشاحنة بعد تصادمها اللّامن مع سيارة.
حساب سرعة منصة إطلاق بعد إطلاق قذيفة.
حساب سرعة طوبة بعد ارتداد رصاصة مطاطية عنها.

#### تطبيقات حفظ الزخم في بعدين

حساب السرعة المتجهة لكرة بلياردو بعد تصادم مرن بزاوية 45°.
خطوات حل مسألة التصادم في بعدين:

- رسم الوضع وتحديد النظام والإحداثيات.

- حساب الزخم قبل التصادم.

- حساب الزخم بعد التصادم لكل جسم.

- حساب السرعة من الزخم.

```

نقاط مهمة

* هذه الصفحة تحتوي على تمارين تطبيقية لقانون حفظ الزخم في بعد واحد وبعدين.

* التمارين تشمل حالات متنوعة: انفصال أجسام متصلة، قفز شخص من جسم متحرك، تصادمات لامرنة، وانفجارات (إطلاق قذيفة).

* تمرين البلياردو (رقم 74) يتطلب تطبيق حفظ الزخم في بعدين، حيث يجب تحليل مركبات السرعة والزخم.

* الأسئلة الفرعية (من a إلى e) تقدم خطوات منهجية لحل مسائل التصادم في بعدين: الرسم، تعريف النظام، حساب الزخم قبل وبعد، ثم إيجاد السرعة.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

تقويم الفصل 3

72

نوع: QUESTION_HOMEWORK

72. دفعت عربتا مختبر متصلتان بنابض إحداهما نحو
الأخرى لينضغط النابض، وتسكن العربتان. وعند
افلاتهما ابتعدت العربة التي كتلتها 5.0 kg بسرعة
متجهة 0.12 m/s ، في حين ابتعدت العربة الأخرى
التي كتلتها 2.0 kg في الاتجاه المعاكس. ما السرعة
المتجهة للعربة ذات الكتلة 2.0 kg؟

73

نوع: QUESTION_HOMEWORK

73. لوح التزلج يركب أحمد الذي كتلته 42 kg لوح تزلج
كتلته 2.00 kg ، ويتحركان بسرعة 1.20 m/s . فإذا
قفز أحمد عن اللوح وتوقف لوح التزلج تماما في مكانه،
فما مقدار سرعة قفزه؟ وما اتجاهه ؟

74

نوع: QUESTION_HOMEWORK

74. البلياردو تدحرجت كرة بلياردو كتلتها 0.16 kg
بسرعة 4.0 m/s ، فاصطدمت بالكرة الثابتة التي
تحمل رقم أربعة والتي لها الكتلة نفسها. فإذا تحركت
الكرة الأولى بزاوية 45° فوق الخط الأفقي، وتحركت
الكرة الثانية بالزاوية نفسها تحت الخط الأفقي - انظر
الشكل 15-3 - فما السرعة المتجهة لكل من الكرتين
بعد التصادم ؟

75

نوع: QUESTION_HOMEWORK

75. اصطدمت شاحنة كتلتها 2575 kg ، بمؤخرة سيارة
صغيرة ساكنة كتلتها 825 kg ، فتحركتا معا بسرعة
8.5 m/s . احسب مقدار السرعة الابتدائية للشاحنة ..
وذلك بإهمال الاحتكاك بالطريق.

70

نوع: QUESTION_HOMEWORK

70. أطلقت قذيفة كتلتها 50.0 g بسرعة متجهة أفقية
مقدارها 647 m/s من منصة إطلاق كتلتها
4.65 kg ، تتحرك في الاتجاه نفسه بسرعة 2.00 m/s .
ما السرعة المتجهة للمنصة بعد الإطلاق ؟

71

نوع: QUESTION_HOMEWORK

71. تحرکت رصاصة مطاطية كتلتها 12.0 g بسرعة متجهة
مقدارها 150 m/s ، فاصطدمت بطوبة أسمنتية
ثابتة كتلتها 8.5 kg موضوعة على سطح عديم
الاحتكاك، وارتدت في الاتجاه المعاكس بسرعة
متجهة 1.0 × 10² m/s ، انظر الشكل 14-3.
ما السرعة التي ستتحرك بها الطوبة؟

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ارسم الوضع، وعرف النظام، ثم حدد الوضعين
قبل التصادم وبعده، وأنشئ نظام إحداثيات.

نوع: QUESTION_HOMEWORK

احسب زخمي الكرتين قبل التصادم.

نوع: QUESTION_HOMEWORK

احسب زخم الكرة C بعد التصادم.

نوع: QUESTION_HOMEWORK

احسب زخم الكرة D بعد التصادم.

نوع: QUESTION_HOMEWORK

ما مقدار سرعة الكرة D بعد التصادم ؟

🔍 عناصر مرئية

الشكل 14-3

A rectangular block labeled 8.5 kg with a smaller block labeled 12.0 g approaching it from the left at -1.0 x 10^2 m/s.

الشكل 15-3

A diagram showing a collision between two billiard balls. Ball C approaches from the left and collides with ball D. After the collision, ball C moves upward at a 45-degree angle, and ball D moves downward at a 45-degree angle.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: تقويم الفصل 3 ---
تقويم الفصل 3

--- SECTION: 72 ---
72. دفعت عربتا مختبر متصلتان بنابض إحداهما نحو
الأخرى لينضغط النابض، وتسكن العربتان. وعند
افلاتهما ابتعدت العربة التي كتلتها 5.0 kg بسرعة
متجهة 0.12 m/s ، في حين ابتعدت العربة الأخرى
التي كتلتها 2.0 kg في الاتجاه المعاكس. ما السرعة
المتجهة للعربة ذات الكتلة 2.0 kg؟

--- SECTION: 73 ---
73. لوح التزلج يركب أحمد الذي كتلته 42 kg لوح تزلج
كتلته 2.00 kg ، ويتحركان بسرعة 1.20 m/s . فإذا
قفز أحمد عن اللوح وتوقف لوح التزلج تماما في مكانه،
فما مقدار سرعة قفزه؟ وما اتجاهه ؟

--- SECTION: 74 ---
74. البلياردو تدحرجت كرة بلياردو كتلتها 0.16 kg
بسرعة 4.0 m/s ، فاصطدمت بالكرة الثابتة التي
تحمل رقم أربعة والتي لها الكتلة نفسها. فإذا تحركت
الكرة الأولى بزاوية 45° فوق الخط الأفقي، وتحركت
الكرة الثانية بالزاوية نفسها تحت الخط الأفقي - انظر
الشكل 15-3 - فما السرعة المتجهة لكل من الكرتين
بعد التصادم ؟

--- SECTION: 75 ---
75. اصطدمت شاحنة كتلتها 2575 kg ، بمؤخرة سيارة
صغيرة ساكنة كتلتها 825 kg ، فتحركتا معا بسرعة
8.5 m/s . احسب مقدار السرعة الابتدائية للشاحنة ..
وذلك بإهمال الاحتكاك بالطريق.

--- SECTION: 70 ---
70. أطلقت قذيفة كتلتها 50.0 g بسرعة متجهة أفقية
مقدارها 647 m/s من منصة إطلاق كتلتها
4.65 kg ، تتحرك في الاتجاه نفسه بسرعة 2.00 m/s .
ما السرعة المتجهة للمنصة بعد الإطلاق ؟

--- SECTION: 71 ---
71. تحرکت رصاصة مطاطية كتلتها 12.0 g بسرعة متجهة
مقدارها 150 m/s ، فاصطدمت بطوبة أسمنتية
ثابتة كتلتها 8.5 kg موضوعة على سطح عديم
الاحتكاك، وارتدت في الاتجاه المعاكس بسرعة
متجهة 1.0 × 10² m/s ، انظر الشكل 14-3.
ما السرعة التي ستتحرك بها الطوبة؟

ارسم الوضع، وعرف النظام، ثم حدد الوضعين
قبل التصادم وبعده، وأنشئ نظام إحداثيات.
a. ارسم الوضع، وعرف النظام، ثم حدد الوضعين
قبل التصادم وبعده، وأنشئ نظام إحداثيات.

احسب زخمي الكرتين قبل التصادم.
b. احسب زخمي الكرتين قبل التصادم.

احسب زخم الكرة C بعد التصادم.
c. احسب زخم الكرة C بعد التصادم.

احسب زخم الكرة D بعد التصادم.
d. احسب زخم الكرة D بعد التصادم.

ما مقدار سرعة الكرة D بعد التصادم ؟
e. ما مقدار سرعة الكرة D بعد التصادم ؟

--- VISUAL CONTEXT ---
**FIGURE**: الشكل 14-3
Description: A rectangular block labeled 8.5 kg with a smaller block labeled 12.0 g approaching it from the left at -1.0 x 10^2 m/s.

**DIAGRAM**: الشكل 15-3
Description: A diagram showing a collision between two billiard balls. Ball C approaches from the left and collides with ball D. After the collision, ball C moves upward at a 45-degree angle, and ball D moves downward at a 45-degree angle.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 5

سؤال 72: 72. دفعت عربتا مختبر متصلتان بنابض إحداهما نحو الأخرى لينضغط النابض، وتسكن العربتان. وعند افلاتهما ابتعدت العربة التي كتلتها 5.0 kg بسرعة متجهة 0.12 m/s ، في حين ابتعدت العربة الأخرى التي كتلتها 2.0 kg في الاتجاه المعاكس. ما السرعة المتجهة للعربة ذات الكتلة 2.0 kg؟

الإجابة: 72. يفترض أن تكون السرعة المتجهة للعربة التي كتلتها 5.0 kg هي (0.12 m/s) = v (2.0 kg) = 0.30 m/s في الاتجاه المعاكس.

سؤال 73: 73. لوح التزلج يركب أحمد الذي كتلته 42 kg لوح تزلج كتلته 2.00 kg ، ويتحركان بسرعة 1.20 m/s . فإذا قفز أحمد عن اللوح وتوقف لوح التزلج تماما في مكانه، فما مقدار سرعة قفزه؟ وما اتجاهه ؟

الإجابة: 73. 1.20 m/s في الاتجاه المعاكس.

سؤال 70: 70. أطلقت قذيفة كتلتها 50.0 g بسرعة متجهة أفقية مقدارها 647 m/s من منصة إطلاق كتلتها 4.65 kg ، تتحرك في الاتجاه نفسه بسرعة 2.00 m/s . ما السرعة المتجهة للمنصة بعد الإطلاق ؟

الإجابة: 70. 4.94 m/s في الاتجاه المعاكس.

سؤال 71: 71. تحرکت رصاصة مطاطية كتلتها 12.0 g بسرعة متجهة مقدارها 150 m/s ، فاصطدمت بطوبة أسمنتية ثابتة كتلتها 8.5 kg موضوعة على سطح عديم الاحتكاك، وارتدت في الاتجاه المعاكس بسرعة متجهة 1.0 × 10² m/s ، انظر الشكل 14-3. ما السرعة التي ستتحرك بها الطوبة؟

الإجابة: 71. 2.8 m/s في الاتجاه المعاكس.

سؤال 75: 75. اصطدمت شاحنة كتلتها 2575 kg ، بمؤخرة سيارة صغيرة ساكنة كتلتها 825 kg ، فتحركتا معا بسرعة 8.5 m/s . احسب مقدار السرعة الابتدائية للشاحنة .. وذلك بإهمال الاحتكاك بالطريق.

الإجابة: 75. 31.2 m/s

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 3 بطاقة لهذه الصفحة

دفعت عربتا مختبر متصلتان بنابض إحداهما نحو الأخرى لينضغط النابض، وتسكن العربتان. وعند افلاتهما ابتعدت العربة التي كتلتها 5.0 kg بسرعة متجهة 0.12 m/s، في حين ابتعدت العربة الأخرى التي كتلتها 2.0 kg في الاتجاه المعاكس. ما السرعة المتجهة للعربة ذات الكتلة 2.0 kg؟

أ) 0.12 m/s في نفس الاتجاه
ب) 0.30 m/s في الاتجاه المعاكس
ج) 0.60 m/s في الاتجاه المعاكس
د) 0.15 m/s في نفس الاتجاه

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 0.30 m/s في الاتجاه المعاكس

الشرح: ١. الزخم الكلي قبل الافلات = 0 (العربتان ساكنتان). ٢. بعد الافلات: الزخم الكلي = (5.0 × 0.12) + (2.0 × v) = 0 (لأنهما في اتجاهين متعاكسين). ٣. 0.6 + 2v = 0 → 2v = -0.6 → v = -0.30 m/s. ٤. السرعة 0.30 m/s في الاتجاه المعاكس لحركة العربة 5.0 kg.

تلميح: الزخم الكلي قبل الافلات يساوي صفراً (العربتان ساكنتان). استخدم قانون حفظ الزخم.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

أطلقت قذيفة كتلتها 50.0 g بسرعة متجهة أفقية مقدارها 647 m/s من منصة إطلاق كتلتها 4.65 kg، تتحرك في الاتجاه نفسه بسرعة 2.00 m/s. ما السرعة المتجهة للمنصة بعد الإطلاق؟

أ) 2.00 m/s في نفس الاتجاه
ب) 4.94 m/s في الاتجاه المعاكس لحركة القذيفة
ج) 6.95 m/s في الاتجاه المعاكس
د) 0.50 m/s في نفس اتجاه القذيفة

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 4.94 m/s في الاتجاه المعاكس لحركة القذيفة

الشرح: ١. حول الكتل إلى kg: كتلة القذيفة = 0.0500 kg، كتلة المنصة = 4.65 kg. ٢. الزخم الكلي قبل الإطلاق = (4.65 + 0.0500) × 2.00 = 4.70 × 2.00 = 9.40 kg·m/s. ٣. بعد الإطلاق: زخم المنصة + زخم القذيفة = (4.65 × v) + (0.0500 × 647) = 4.65v + 32.35. ٤. بقاء الزخم: 4.65v + 32.35 = 9.40 → 4.65v = 9.40 - 32.35 = -22.95 → v = -22.95 / 4.65 ≈ -4.935 m/s. ٥. السرعة 4.94 m/s في الاتجاه المعاكس لحركة القذيفة (الإشارة السالبة).

تلميح: النظام (المنصة + القذيفة) معزول في الاتجاه الأفقي. استخدم قانون حفظ الزخم.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: صعب

دفعت عربتا مختبر متصلتان بنابض إحداهما نحو الأخرى لينضغط النابض، وتسكن العربتان. وعند افلاتهما ابتعدت العربة التي كتلتها 5.0 kg بسرعة متجهة 0.12 m/s ، في حين ابتعدت العربة الأخرى التي كتلتها 2.0 kg في الاتجاه المعاكس. ما السرعة المتجهة للعربة ذات الكتلة 2.0 kg؟

أ) 0.12 m/s في الاتجاه المعاكس
ب) 0.30 m/s في الاتجاه المعاكس
ج) 0.048 m/s في الاتجاه المعاكس
د) 0.30 m/s في نفس الاتجاه

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 0.30 m/s في الاتجاه المعاكس

الشرح: ١. وفقًا لقانون حفظ الزخم: الزخم الابتدائي (pᵢ) = الزخم النهائي (p𝒻). ٢. بما أن العربتين كانتا في حالة سكون، فإن الزخم الابتدائي يساوي صفرًا (pᵢ = 0). ٣. معادلة الزخم بعد الانفصال: m₁v₁𝒻 + m₂v₂𝒻 = 0. ٤. بالتعويض بالقيم المعطاة: (5.0 kg)(0.12 m/s) + (2.0 kg)v₂𝒻 = 0. ٥. بحل المعادلة: v₂𝒻 = -(0.60) / 2.0 = -0.30 m/s. الإشارة السالبة تعني أن السرعة في الاتجاه المعاكس للعربة الأولى.

تلميح: الزخم الكلي لنظام معزول يظل محفوظًا. بما أن النظام بدأ من السكون، فالزخم الكلي الابتدائي يساوي صفر، ويجب أن يظل صفرًا بعد الانفصال.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط